計算機組成原理——2

1.存儲器的分類。

（1）按存儲介質分類。

（2）按存取方式分類。

          1.存取時間與物理地址無關（隨機訪問）

                     隨機存儲器           執行過程可讀可寫

                      只讀存儲器            執行過程只讀

          2.存取時間與物理地址有關（串行訪問）

1.存儲器的層次結構

高速緩衝存儲器：簡稱cache，高速存取指令和數據，特色：存取速度快，容量小。

主存儲器：用來存放運行期間的大量程序與數據。能和cache交換數據和指令。

外存儲器： 特色：容量大，成本低

2.存儲器的相關技術指標。

 

 

 

 

 SRAM存儲器的三組信號線。

地址線：有N條地址線，則指定了存儲器的容量爲2的N次方個存儲單元。

數據線：有N條，            則指定了存儲器的字長爲N位。

控制線：指定了對存儲器是讀（R/W高電平）仍是寫（R/W低電平）

地址譯碼器：輸出有64條選擇線，又稱行線，打開存儲位元的輸入與非門。

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字節是尋址的最小單位。內存中兩個緊挨着的字節，它們的內存地址差1。

字是計算機一次處理數據的最大單位。

按照ANSI編碼標準，標點符號、數字、大小寫字母都佔一個字節，漢字佔2個字節。按照UNICODE標準全部字符都佔2個字節。

 位（bit)是計算機存儲設備的最小單位.

字節（byte)是計算機處理數據的基本單位。即1Byte=8bit,二者換算是1：8的關係.1個字節能夠儲存1個英文字母或者半個漢字

設有一個1MB容量的存儲器，字長32位，問：按字節編址，字編址的尋址範圍以及各自的尋址範圍大小? 

     若是按字節編址，則 

                     1MB = 2^20B 

                     1字節=1B=8bit 

                     2^20B/1B = 2^20 

     地址範圍爲0~(2^20)-1,也就是說須要二十根地址線才能完成對1MB空間的編碼，因此地址寄存器爲20位,尋址範圍大小爲2^20=1M

     若是按字編址，則

                      1MB=2^20B

                      1字=32bit=4B

                     2^20B/4B = 2^18   

      地址範圍爲0~2^18-1，也就是說咱們至少要用18根地址線才能完成對1MB空間的編碼。所以按字編址的尋址範圍是2^18

以上題目注意幾點：

 

1.區分尋址空間與尋址範圍兩個不一樣的概念，尋址範圍僅僅是一個數字範圍，不帶有單位

而尋址範圍的大小很明顯是一個數，指尋址區間的大小

  而尋址空間指可以尋址最大容量，單位通常用MB、B來表示；本題中尋址範圍爲0~(2^20)-1,尋址空間爲1MB。

 

2.按字節尋址，指的是存儲空間的最小編址單位是字節，按字編址，是指存儲空間的最小編址單位是字，以上題爲例，總的存儲器容量是必定的，按字編址和按字節編址所須要的編碼數量是不一樣的，按字編址因爲編址單位比較大（1字=32bit=4B），從而編碼較少，而按字節編址因爲編碼單位較小（1字節=1B=8bit），從而編碼較多。

 

3.區別M和MB。

                        M爲數量單位。1024=1K，1024K=1M

                        MB指容量大小。1024B=1KB，1024KB=1MB.

存儲器與CPU鏈接

CPU對存儲器進行讀/寫操做，首先由地址總線給出地址信號，而後要發出讀操 做或寫操做的控制信號，最後在數據總線上進行信息交流，要完成地址線的鏈接、數據線的鏈接和控制線的鏈接。

存儲器容量的擴增。

★位擴展法 ：只加大字長，而存儲器的字數與存儲器芯片字數一致,對片子沒有選片要求

 

★字擴展法: 僅在字向擴充，而位數不變.需由片選信號來區分各片地址。

 

★字位同時擴展法 :一個存儲器的容量假定爲M×N位，若使用L×k 位的芯片(L＜M,k＜N)，須要在字向和位向同時進行擴展。此時共須要(M/L×(N/k)個存儲器芯片。